Arasındaki Fark Nedir? 2-, 3-, ve 4-Kablolu RTD Sensörleri?

Direnç sıcaklık dedektörleri (RTD'ler) doğrulukları nedeniyle çeşitli endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılan bir sıcaklık sensörü türüdür., tekrarlanabilirlik, ve istikrar. Bu cihazlar, bir malzemenin sıcaklığı değiştiğinde dirençteki değişimi algılayarak sıcaklığı ölçer.

Arasındaki temel fark 2-, 3-, ve 4 telli RTD sensörleri, bağlantı kablolarının direncini nasıl ele aldıklarında yatmaktadır., 2 telli, ölçümdeki tel direncini içerdiği için en az doğru olan, 3-Tel, kısmen telafi eder, ve 4 telli tel direncini tamamen ortadan kaldırır, en yüksek doğruluğu sağlamak, aynı zamanda en karmaşık ve uygulanması pahalı olmak; Endüstriyel uygulamalar için 3 telli en çok kullanılan seçenek yapmak.

2-Tel RTD:
En basit tasarım, pahalı.
Hem RTD elemanının hem de bağlantı kablolarının direncini ölçer, özellikle uzun tel uzunlukları ile yanlış okumalara yol açar.
Yüksek doğruluğun kritik olmadığı uygulamalar için uygun.

3-Tel RTD:
Bağlantı kablolarının direncini kısmen telafi etmek için ekstra bir tel kullanır.
2 telle karşılaştırıldığında gelişmiş doğruluk sunar, Endüstriyel ortamlarda en yaygın olarak kullanılan yapmak.
Doğruluk ve maliyet arasında iyi bir denge sağlar.

4-Tel RTD:
RTD elemanının bağlama kablolarından direncini tamamen izole ettiği için en doğru yapılandırma olarak kabul edildi.
Daha karmaşık bir devre gerektirir ve genellikle yüksek hassasiyetin gerekli olduğu laboratuvar uygulamalarında kullanılır.
Hatırlanması gereken kilit noktalar:
Kesinlik: 4-tel > 3-tel > 2-tel
Maliyet: 2-tel < 3-tel < 4-tel
Başvuru: 2-Temel uygulamalar için tel, 3-Çoğu endüstriyel kullanım için tel, 4-Yüksek hassasiyetli ölçümler için tel

Endüstriyel ve tıbbi ekipman için paslanmaz çelik RTD Platin Termal Direnç Sıcaklık Sensörü

Borular için TPE enjeksiyon sıcaklık sensörü RTD PT100

4-Sıcaklık Verici için Tel RTD Platin Termal Direnç Sensörü

RTD probları çeşitli konfigürasyonlarda mevcuttur, 2 tel dahil, 3-tel, ve 4 telli modeller. Bu türler arasında, bir uygulama için uygun cihazı seçerken dikkate alınması gereken önemli farklılıklar vardır..
Dikkate alınması gereken faktörler

2 tel arasında seçim yaparken, 3-tel, ve 4 telli RTD sensörleri, Dikkate alınması gereken birkaç faktör var, içermek:

Çevresel faktörler
Bazı çevresel faktörler, yüksek seviyelerde elektrik gürültüsü veya parazit gibi, Ölçüm hatalarına neden olabilecek parazit oluşturabilir.

Başvuru Gereksinimleri
Farklı uygulamalar farklı doğruluk eşikleri gerektirir. Sensörün belirli bir uygulama için yeterli doğruluk sağlaması kesinlikle önemlidir..

Bütçe kısıtlamaları
Herhangi bir uygulama için bir RTD seçerken, Maliyet önemli bir husustur. Çünkü 4 telli yapılandırma daha fazla bileşen içerir, 4-Tel RTD'ler 2 telden veya 3 telli RTD'lerden daha pahalı olma eğilimindedir.
RTD tel yapılandırma türleri

Bir RTD devresi nasıl yapılandırıldığı, sensör direncinin ne kadar doğru bir şekilde hesaplandığını ve devredeki ne kadar harici dirençin sıcaklık okumasını bozabileceğini belirler.

Üç yapılandırma türünün her biri, 2-tel, 3-tel, ve 4 telli, kendi avantajları ve dezavantajları var, ve doğru olanı seçmek uygulamaya bağlıdır. Her yapılandırmanın özelliklerini anlayarak, Mühendisler ve teknisyenler, RTD sensörünün en etkili şekilde kullanılmasını sağlayabilir.

2-RTD'nin tel yapılandırması
2 telli RTD yapılandırması, RTD devre tasarımlarının en basitidir. Bu seri yapılandırmada, Tek bir kurşun, RTD öğesinin her ucunu izleme cihazına bağlar. Çünkü devre için hesaplanan direnç, teller ve RTD konektörü arasındaki direnci ve elemandaki direnci içerir, Sonuç her zaman bir dereceye kadar hata içerecektir.

2-RTD Platin Direnç Sıcaklık Sensörünün Tel Konfigürasyon Şeması

Çemberler kalibrasyon noktalarındaki eleman sınırlarını temsil eder. Direnç RE, direnç elemanından alınır, Ve bu değer bize doğru bir sıcaklık ölçümü verecektir. Maalesef, Direnç ölçümü yaptığımızda, Enstrüman rtotal gösterecektir:

Nerede rt = r1 + R2 + R3

Bu, ölçülen gerçek sıcaklık okumasından daha yüksek bir sıcaklık okuması üretecektir. Bu hata, yüksek kaliteli test uçları ve konektörler kullanılarak azaltılabilir, Onu tamamen ortadan kaldırmak imkansız.

Öyleyse, 2 telli RTD yapılandırması, yüksek dirençli sensörlerle veya çok yüksek doğruluğun gerekli olmadığı uygulamalarda kullanıldığında en kullanışlıdır..

3-RTD'nin tel yapılandırması
3 telli RTD yapılandırması en yaygın kullanılan RTD devre tasarımıdır ve genellikle endüstriyel işlemde ve izleme uygulamalarında görülür.. Bu yapılandırmada, İki kablo, algılama elemanını algılama elemanının bir tarafındaki izleme cihazına bağlar ve bir tel, diğer tarafa bağlar.

3-RTD Platin Direnç Sıcaklık Sensörünün Tel Konfigürasyon Şeması

Aynı tipte üç kablo kullanılırsa ve bunlar eşittir, Sonra R1 = R2 = R3. Kurşunların direncini ölçerek 1 Ve 2 ve dirençli eleman, Toplam sistem direnci (R1 + R2 + TEKRAR) ölçüldü.

Direnç, kurşunlarla da ölçülürse 2 Ve 3 (R2 + R3), Sadece kurşunların direncine sahibiz, Ve tüm kurşun dirençleri eşit olduğu için, Bu değeri çıkarmak (R2 + R3) Toplam sistem direncinden ( R1 + R2 + TEKRAR) Sadece RE yaprakları, ve doğru bir sıcaklık ölçümü yapıldı.

Bu ortalama bir sonuç olduğu için, Ölçüm sadece üç kablo da aynı dirence sahipse doğru olacaktır..

4-RTD'nin tel yapılandırması
Bu yapılandırma en karmaşıktır ve bu nedenle kurulumu en zaman alıcı ve pahalıdır., ancak en doğru sonuçları üretir.
Köprü çıkış voltajı dolaylı olarak RTD direncini gösterir. Köprü dört bağlantı kablosu gerektirir, harici bir güç kaynağı, ve sıfır sıcaklık katsayısına sahip üç direnç. Üç köprü dirençinin RTD sensörü ile aynı sıcaklığa maruz kalmasını önlemek için, RTD, bir çift uzatma kablosu ile köprüden izole edilir.

4-RTD Platin Direnç Sıcaklık Sensörünün Tel Konfigürasyon Şeması

Bu uzatma kabloları, başlangıçta karşılaştığımız sorunu yeniden üretiyor: Uzatma kablolarının direnci sıcaklık okumasını etkiler. Bu etki, üç telli bir köprü konfigürasyonu kullanılarak en aza indirilebilir.

4 telli bir RTD yapılandırmasında, İki kablo, algılama elemanını algılama elemanının her iki tarafındaki izleme cihazına bağlayın. Bir tel seti, ölçüm için akım sağlar, ve diğer kablo seti, direnç üzerindeki voltaj düşüşünü ölçer.

4 telli yapılandırma ile, Enstrüman sabit bir akım sunar (BEN) Harici kurşunlar aracılığıyla 1 Ve 4. RTD Wheatstone Köprüsü, dirençteki değişiklikler ile köprü çıkış voltajındaki değişiklikler arasında doğrusal olmayan bir ilişki yaratır. RTD'nin zaten doğrusal olmayan sıcaklık dirençli özelliği, köprü çıkış voltajını eşdeğer RTD empedansına dönüştürmek için ek bir denklem ihtiyacı ile daha da karmaşıktır..

Voltaj düşüşü iç uçlar boyunca ölçülür 2 Ve 3. Öyleyse, V = IR'den, Yalnız elementin direncini biliyoruz, kurşun direncinden etkilenmemiş. Farklı olası satışlar kullanılırsa bu sadece 3 telli yapılandırmaya göre bir avantajdır, nadiren durum böyle.

Bu 4 telli köprü tasarımı, kurşunlardaki tüm direnci ve aralarındaki konektörleri tamamen telafi eder. 4 telli RTD yapılandırması öncelikle laboratuvarlarda ve yüksek doğruluğun gerekli olduğu diğer ortamlarda kullanılır.

2-Kapalı döngü ile tel yapılandırma

Başka bir yapılandırma seçeneği, Bugün nadir olmasına rağmen, Yanında kapalı bir telli döngü ile standart 2 telli yapılandırmadır. Bu yapılandırma, 3 telli yapılandırma ile aynı işlev görür, ancak bunu başarmak için ek bir tel kullanıyor. Kurşun direnci ve kurşun direncindeki çevresel varyasyonlar için tazminat sağlamak için bir döngü olarak ayrı bir çift kablo sağlanır..

Barbekü ızgarası için PT1000 Platinum Direnci 2 telli TD sıcaklık sensörü

Max31865 3 telli RTD Platin Direnç Sıcaklık Dedektörü

Lityum pil için RTD Platin Direnç Sıcaklık Sensörü

Çözüm

RTD yapılandırmaları endüstride değerli bir araçtır – çoğu doğruluk gereksinimini karşılayabilir. Doğru yapılandırma seçimi ile, RTD probları, çeşitli zorlu ortamlarda güvenilir ve tekrarlanabilir doğru ölçümler sağlayabilir.. En iyi sonuçları elde etmek için, Mevcut farklı tel yapılandırma türlerini tam olarak anlamak ve başvuru ihtiyaçlarına en uygun olanı seçmek önemlidir.. Doğru yapılandırma ile, RTD sensörleri doğru ve güvenilir sıcaklık ölçümleri sağlayabilir.